KR20140059242A - Sensitivity adjustment apparatus and method for mems devices - Google Patents
Sensitivity adjustment apparatus and method for mems devices Download PDFInfo
- Publication number
- KR20140059242A KR20140059242A KR1020147007069A KR20147007069A KR20140059242A KR 20140059242 A KR20140059242 A KR 20140059242A KR 1020147007069 A KR1020147007069 A KR 1020147007069A KR 20147007069 A KR20147007069 A KR 20147007069A KR 20140059242 A KR20140059242 A KR 20140059242A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- gain
- microphone
- sensitivity
- adjustment device
- mems
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
- H04R3/04—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for correcting frequency response
- H04R3/06—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for correcting frequency response of electrostatic transducers
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R19/00—Electrostatic transducers
- H04R19/06—Gramophone pick-ups using a stylus; Recorders using a stylus
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R19/00—Electrostatic transducers
- H04R19/005—Electrostatic transducers using semiconductor materials
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R19/00—Electrostatic transducers
- H04R19/04—Microphones
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R2201/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones covered by H04R1/00 but not provided for in any of its subgroups
- H04R2201/003—Mems transducers or their use
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
- Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
- Electrostatic, Electromagnetic, Magneto- Strictive, And Variable-Resistance Transducers (AREA)
Abstract
초소형 전자 기계적 (microelectromechanical (MEMS)) 마이크로폰이 MEMS 모터 그리고 이득 조절 장치를 포함한다. 상기 MEMS 모터는 적어도 진동판 그리고 전하 플레이트를 포함하며, 사운드 에너지를 수신하고 그리고 그 사운드 에너지를 전기적인 신호로 변환하도록 구성된다. 상기 이득 조절 장치는 입력단 및 출력단을 구비하며 그리고 상기 MEMS 모터에 연결된다. 상기 이득 조절 장치는 상기 입력단에서 상기 MEMS 모터로부터 상기 전기적인 신호를 수신하고 그리고 그 전기적인 신호의 이득을 상기 이득 조절 장치의 상기 출력단에서 측정된 것으로 조절하도록 구성된다. 이득의 양은 상기 마이크로폰을 위해 유리한 민감도를 획득하도록 선택된다.Microelectromechanical (MEMS) microphones include MEMS motors and gain control devices. The MEMS motor includes at least a vibrating plate and a charge plate, and is configured to receive the sound energy and convert the sound energy into an electrical signal. The gain adjustment device has an input end and an output end and is connected to the MEMS motor. The gain adjustment device is configured to receive the electrical signal from the MEMS motor at the input and adjust the gain of the electrical signal to that measured at the output of the gain adjustment device. The amount of gain is selected to obtain a sensitivity advantageous for the microphone.
Description
관련 출원 상호 참조Relevant Application Cross Reference
본 특허 출원은 2011년 8월 18일에 출원된 "Sensitivity Adjustment Apparatus And Method For MEMS Devices" 제목의 미국 임시 출원 No. 61/524,907에 대한 우선권의 이익을 주장하며, 상기 출원의 내용은 그 전체가 본원에 참조로서 편입된다.
This patent application is a continuation-in-part of US provisional application No. " Sensitivity Adjustment Apparatus & Method For MEMS Devices "filed on August 18, 2011. 61 / 524,907, the entire contents of which are incorporated herein by reference in their entirety.
기술적인 분야Technical field
본원은 음향 기기들에 관련되며, 더 상세하게는 그 음향 기기들의 수행에 관한 것이다.Background of the Invention Field of the Invention The present invention relates to sound devices, and more particularly to the performance of sound devices.
다양한 유형의 마이크로폰들 및 리시버들이 여러 해 동안 사용되고 있다. 이런 기기들에서, 상이한 전기적인 컴포넌트들이 하우징이나 어셈블리 내에 같이 수용된다. 예를 들면, 마이크로폰은 여러 다른 컴포넌트들 중에서 초소형 전자 기계적 (microelectromechanical (MEMS)) 기기, 진동판 (diaphragm), 그리고 집적 회로들을 포함하는 것이 보통이며 그리고 이 컴포넌트들은 상기 하우징 내에 수용된다. 다른 유형의 음향 기기들은 다른 유형의 컴포넌트들을 포함할 수 있을 것이다.Various types of microphones and receivers have been used for many years. In these devices, different electrical components are housed together in the housing or assembly. For example, a microphone typically includes microelectromechanical (MEMS) devices, diaphragms, and integrated circuits among a variety of other components, and these components are housed within the housing. Other types of acoustic devices may include other types of components.
마이크로폰이 적절하게 동작하고 있는가의 여부를 규정하기 위해서 사용된 하나의 특성은 그 마이크로폰의 민감도이다. 마이크로폰의 민감도는 그 마이크로폰으로 사운드 에너지를 전송하고 그리고 그 마이크로폰의 응답, 예를 들면, 그것의 출력 전압을 측정함에 의해서 결정되는 것이 보통이다. 비록 민감도가 다양한 상이한 단위들로 측정될 수 있지만, 일 예에서, 그것은 "dBV/Pa"의 단위로 측정된다 (알려진 것처럼, 1Pa = 20 uPa 에 대해 94dB).One characteristic used to define whether a microphone is operating properly is its sensitivity. The sensitivity of the microphone is usually determined by transmitting the sound energy to the microphone and measuring the response of the microphone, e.g., its output voltage. In one example, it is measured in units of "dBV / Pa" (94dB for 1Pa = 20 uPa, as is known), although the sensitivity can be measured in various different units.
상이한 제품들 (예를 들면, 몇몇 예를 들면 셀 전화기들, 개인용 컴퓨터들, 그리고 보청기들)의 다양한 제조자들은 마이크로폰들을 활용한다. 보통, 상기 제조자는 공칭 감도 (nominal sensitivity)를 사용하고 있는 마이크로폰들에 대한 받아들일 수 있는 민감도로서 선택한다. 추가로, 상기 제조자는 민감도의 몇몇의 변이가 허용되는 민감도 범위를 제공할 수 있을 것이다. 즉, 개별 마이크로폰의 민감도가 상기 공칭 민감도에서 정확하게 필요하지 않다면; 상기 민감도가 그 범위 내에 존재한다면, 상기 마이크로폰은 수락할 수 있는 성능을 여전히 구비한 것으로 간주된다. 하나의 특정 예를 들면, 공칭 민감도가 X dBV/Pa 이면 그러면 이는 X +/-3 dB (X-3dBV/Pa 부터 X+3 dBV/Pa) 범위에서 변하도록 허용된다.Various manufacturers of different products (e.g., cell phones, personal computers, and hearing aids, for example) utilize microphones. Usually, the manufacturer chooses nominal sensitivity as an acceptable sensitivity to the microphones being used. Additionally, the manufacturer will be able to provide a range of sensitivities that allow for some variation of sensitivity. That is, if the sensitivity of the individual microphone is not exactly required at the nominal sensitivity; If the sensitivity is within that range, the microphone is still considered to have acceptable performance. In one particular example, if the nominal sensitivity is X dBV / Pa then it is allowed to vary in the range X +/- 3 dB (X -3 dBV / Pa to X +3 dBV / Pa).
근래에, 많은 제조자들이 제공한 상기 민감도 범위들은 더 나은 성능을 제공하기 위해서 더 작은 범위로 조여졌다. 불행하게도, 이런 좁혀진 범위들은 더 많은 기기들이 그 범위 외부에 속하도록 하는 결과를 가져왔다. 결과적으로, 기기가 수락할 수 있는 범위 외에 속할 때에, 제조자는 그 파트를 거절하는 것이 보통이며, 대체 파트를 획득할 필요가 있게 되며, 그럼으로써 비용들을 증가시킨다. 추가로, 마이크로폰의 공급자들에 대한 불만 사항은 너무 많은 파트들이 수락할 수 없는 성능을 가진 것으로 발견될 때에 또한 발생한다. 이전의 어떤 접근 방식도 이런 문제점들을 적적하게 다룰 수 있게 제공되지 않았다. In recent years, the sensitivity ranges provided by many manufacturers have been tightened to a smaller extent to provide better performance. Unfortunately, these narrow ranges have resulted in more devices falling outside the range. As a result, when the device is outside the acceptable range, the manufacturer usually refuses the part, and it becomes necessary to acquire a replacement part, thereby increasing costs. In addition, complaints to suppliers of microphones also occur when too many parts are found to have unacceptable performance. No previous approach was provided to deal with these problems.
본 발명은 상기와 같은 문제점들의 적어도 일부를 해결하기 위해서, MEMS 기기들을 위한 민감도 조절 장치 및 방법을 제공하려고 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention seeks to provide a sensitivity adjustment apparatus and method for MEMS devices in order to solve at least part of the above problems.
본 발명은 초소형 전자 기계적 (microelectromechanical (MEMS)) 마이크로폰을 제공한다. 상기 MEMS는:The present invention provides a microelectromechanical (MEMS) microphone. The MEMS comprises:
적어도 진동판 그리고 전하 플레이트를 포함하며, 사운드 에너지를 수신하고 그리고 그 사운드 에너지를 전기적인 신호로 변환하도록 구성된, MEMS 모터;A MEMS motor comprising at least a vibrating plate and a charge plate, configured to receive the sound energy and convert the sound energy into an electrical signal;
입력단 및 출력단을 구비하며 그리고 상기 MEMS 모터에 연결된, 이득 조절 장치를 포함하며,A gain adjustment device having an input and an output and connected to the MEMS motor,
상기 이득 조절 장치는 상기 입력단에서 상기 MEMS 모터로부터 상기 전기적인 신호를 수신하고 그리고 그 전기적인 신호의 이득을 상기 이득 조절 장치의 상기 출력단에서 측정된 것으로 조절하도록 구성되며, 이득의 양은 상기 마이크로폰을 위해 유리한 민감도를 획득하도록 선택된다.Wherein the gain adjustment device is configured to receive the electrical signal from the MEMS motor at the input and adjust the gain of the electrical signal to that measured at the output of the gain adjustment device, And is selected to obtain favorable sensitivity.
상기 이득 조절 장치는 복수의 스위치 가능한 저항기들을 포함한다.The gain adjustment device includes a plurality of switchable resistors.
상기 이득 조절 장치는 복수의 스위치 가능한 커패시터들을 포함한다.The gain adjustment device includes a plurality of switchable capacitors.
상기 이득 조절 장치는 복수의 스위치 가능한 저항기들 및 복수의 스위치 가능한 커패시터들을 포함한다.The gain adjustment device includes a plurality of switchable resistors and a plurality of switchable capacitors.
상기 이득 조절 장치는 상기 전기적인 신호의 이득을 조절하는 적어도 하나의 엘리먼트를 선택하기 위한 스위치를 포함한다.The gain adjustment device includes a switch for selecting at least one element that adjusts the gain of the electrical signal.
상기 이득 조절 장치는 동적으로 조절되도록 구성된다.The gain adjustment device is configured to be dynamically adjusted.
상기 이득 조절 장치는 영구적으로 조절되도록 구성된다.The gain adjustment device is configured to be permanently adjusted.
본 발명은 MEMS 마이크로폰을 조절하는 방법을 제공한다. 상기 방법은:The present invention provides a method of conditioning a MEMS microphone. The method comprising:
미리 정해진 주파수에서 MEMS 마이크로폰의 민감도를 측정하는 단계;Measuring the sensitivity of the MEMS microphone at a predetermined frequency;
상기 민감도를 받아들일 수 없을 때에, 상기 마이크로폰의 이득을 동적으로 조절하는 단계;Dynamically adjusting the gain of the microphone when the sensitivity is unacceptable;
상기 측정된 민감도를 받아들일 수 있는가의 여부를 결정하기 위해서 상기 마이크로폰의 민감도를 이어서 조절하는 단계를 포함한다.And subsequently adjusting the sensitivity of the microphone to determine whether the measured sensitivity is acceptable.
상기 이득을 동적으로 조절하는 단계는 상기 마이크로폰의 이득을 조절하기 위해서 적어도 하나의 저항기를 선택하는 것을 포함한다.The step of dynamically adjusting the gain includes selecting at least one resistor to adjust the gain of the microphone.
상기 이득을 동적으로 조절하는 단계는 상기 마이크로폰의 이득을 조절하기 위해서 적어도 하나의 커패시터를 선택하는 것을 포함한다.The step of dynamically adjusting the gain includes selecting at least one capacitor to adjust the gain of the microphone.
상기 이득을 동적으로 조절하는 단계는 상기 마이크로폰의 이득을 조절하기 위해서 적어도 하나의 저항기 그리고 적어도 하나의 커패시터를 선택하는 것을 포함한다.The step of dynamically adjusting the gain includes selecting at least one resistor and at least one capacitor to adjust the gain of the microphone.
상기 MEMS 마이크로폰 조절 방법은 상기 마이크로폰의 이득을 영구적으로 조절하는 단계를 더 포함한다.The MEMS microphone adjustment method further includes permanently adjusting the gain of the microphone.
본 발명의 효과는 본 명세서의 해당되는 부분들에 개별적으로 명시되어 있다.The effects of the present invention are specified separately in the relevant portions of this specification.
본 개시에 대한 더욱 완전한 이해를 위해서, 다음의 상세한 설명 및 첨부한 도면들을 참조해야만 한다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예들에 따라 음향 기기 (예를 들면, 마이크로폰)를 위해서 동적인 또는 영구적인 민감도 조절을 제공하는 장치의 블록 도면이다.
도 2a는 본 발명의 다양한 실시예들에 따라 병렬인 스위치 가능한 저항기들로 음향 기기 (예를 들면, 마이크로폰)의 동적인 또는 영구적인 민감도 조절을 제공하는 도 1의 장치의 회로도이다.
도 2b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따라 직렬인 스위치 가능한 저항기들로 도 2a의 회로에 대한 대안으로 음향 기기 (예를 들면, 마이크로폰)의 동적인 또는 영구적인 민감도 조절을 제공하는 도 1의 장치의 회로도이다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예들에 따라서 음향 기기 (예를 들면, 마이크로폰)를 위한 동적인 또는 영구적인 민감도 조절을 제공하는 도 1 및 도 2의 장치의 블록 도면이다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예들에 따라서 음향 기기 (예를 들면, 마이크로폰)를 위해서 동적인 또는 영구적인 민감도 조절을 제공하는 접근 방식의 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예들에 따라서 음향 기기 (예를 들면, 마이크로폰)를 위해서 동적인 또는 영구적인 민감도 조절을 제공하는 이득 제어 저항기들을 위한 스위칭 설비의 블록 도면이다.
본 발명이 속한 기술 분야에서의 통상의 지식을 가진 자는 상기 도면들에서의 엘리먼트들이 간략함 및 명료함을 위해서 예시된 것을 인식할 것이다. 어떤 행동들 그리고/또는 단계들은 특별한 발생 순서로 설명되거나 또는 도시될 수 있을 것이지만 본 발명이 속한 기술 분야에서의 통상의 지식을 가진 자들은 시퀀스에 관한 그런 특이성은 실제로 필요한 것은 아니라는 것을 이해할 것이라는 것이 또한 인식될 것이다. 여기에서 사용된 용어들 그리고 표현들은, 특정 의미들이 여기에서 제시된 것을 제외하면, 질의 및 연구의 상기 용어들 및 표현들의 대응하는 각각의 영역들에 관하여 그런 용어들 및 표현들에 따른 것과 같은 보통의 의미를 가진다.For a more complete understanding of the present disclosure, reference should be made to the following detailed description and accompanying drawings.
1 is a block diagram of an apparatus that provides dynamic or permanent sensitivity adjustments for an acoustic device (e.g., a microphone) in accordance with various embodiments of the present invention.
2A is a circuit diagram of the apparatus of FIG. 1 that provides dynamic or permanent sensitivity adjustment of an acoustic device (e. G., A microphone) to switchable resistors in parallel in accordance with various embodiments of the present invention.
FIG. 2B is a block diagram of one embodiment of FIG. 1 that provides dynamic or permanent sensitivity adjustment of an acoustic device (e. G., Microphone) as an alternative to the circuit of FIG. 2A with switchable resistors in series in accordance with various embodiments of the present invention. Fig.
3 is a block diagram of the apparatus of Figs. 1 and 2 providing dynamic or permanent sensitivity adjustments for an acoustic device (e.g., a microphone) in accordance with various embodiments of the present invention.
4 is a flow diagram of an approach that provides dynamic or permanent sensitivity adjustments for a sound device (e.g., a microphone) in accordance with various embodiments of the present invention.
5 is a block diagram of a switching arrangement for gain control resistors that provide dynamic or permanent sensitivity adjustments for an acoustic device (e.g., a microphone) in accordance with various embodiments of the present invention.
Those of ordinary skill in the art will recognize that the elements in the figures are illustrated for simplicity and clarity. It will also be understood by those skilled in the art that certain behaviors and / or steps may be described or illustrated in a specific order of occurrence, but those skilled in the art will understand that such specificity with respect to the sequence is not really necessary Will be recognized. The terms and expressions used herein are to be construed in accordance with the ordinary language of such terms and expressions with respect to such terms and expressions with respect to the corresponding respective regions of the terms and expressions of the query and the study, It has meaning.
마이크폰들 및 다른 음향 기기들이 제공되어 MEMS 기기 (예를 들면, MEMS 마이크로폰)의 민감도가 동적으로 (또는 영구적으로) 조절되도록 한다. 한 모습에서, 이는 상기 마이크로폰의 이득을 동적으로 또는 영구적으로 조절함으로써 달성될 수 있을 것이다. 그렇게 하는데 있어서, 상기 범위 외부에 속한 초기 민감도를 구비한 마이크로폰 기기는 자신의 민감도를 조절하도록 할 수 있으며, 그래서 자신의 새로운 민감도가 수락할 수 있는 범위 내에 속하도록 한다. 결과적으로, 수락할 수 없을 성능을 가진 것으로 폐기되었던 (또는 적어도 사용되지 않았던) 기기는 자신의 성능이 수락 가능한 한계들 내에 속하도록 향상시키기 위해서 자신의 이득이 조절되도록 할 수 있다. 여기에서 설명된 상기 접근 방법들은 구현하기에 쉽고 그리고 비용 효율적이며, 그리고 성능 표준들 또는 기준을 충족시키지 않는 그 기기들로 인해서 거절된 기기들의 개수를 크게 줄인다. Microphones and other acoustic devices are provided to dynamically (or permanently) regulate the sensitivity of MEMS devices (e.g., MEMS microphones). In one aspect, this may be accomplished by dynamically or permanently adjusting the gain of the microphone. In doing so, a microphone device having an initial sensitivity outside the above range can control its own sensitivity, so that it is within a range acceptable to its new sensitivity. As a result, a device that has been discarded as having unacceptable performance (or at least not used) can have its gain adjusted to improve its performance to fall within acceptable limits. The approaches described herein are easy to implement and cost-effective, and greatly reduce the number of devices rejected by those devices that do not meet performance standards or standards.
이 실시예들 중에서 많은 실시예들에서, 초소형 전자 기계적 (microelectromechanical (MEMS)) 마이크로폰은 MEMS 모터 그리고 이득 조절 장치를 포함한다. 상기 MEMS 모터는 적어도 진동판 그리고 전하 플레이트 (charge plate)를 포함하며 그리고 사운드 에어지를 수신하고 그리고 그 사운드 에너지를 전기적인 신호 변환하도록 구성된다. 상기 이득 조절 장치는 입력단 및 출력단을 가지며 그리고 상기 MEMS 모터에 연결된다. 상기 이득 조절 장치는 상기 입력단에서 상기 MEMS 모터로부터 전기적인 신호를 수신하고 그리고 상기 전기적인 신호의 이득을 상기 이득 조절 장치의 출력으로부터 측정된 것으로 조절하도록 구성된다. 이득의 양은 상기 마이크로폰을 위한 유리한 (favorable) 민감도를 얻도록 선택된다.In many of these embodiments, a microelectromechanical (MEMS) microphone includes a MEMS motor and a gain adjustment device. The MEMS motor includes at least a diaphragm and a charge plate and is configured to receive the sound air and to electrically signal convert the sound energy. The gain control device has an input stage and an output stage and is connected to the MEMS motor. The gain adjustment device is configured to receive an electrical signal from the MEMS motor at the input and adjust the gain of the electrical signal to that measured from the output of the gain adjustment device. The amount of gain is selected to obtain a favorable sensitivity for the microphone.
몇몇의 모습들에서, 상기 이득 조절 장치는 복수의 스위치 가능한 저항기들 그리고/또는 스위치 가능한 커패시터들을 포함ㅎ나다. 다른 모습들에서, 상기 이득 조절 장치는 상기 전기적인 신호의 이득을 조절하는 적어도 하나의 엘리먼트들을 선택하기 위한 스위치를 포함한다. 몇몇의 예들에서, 상기 이득 조절 장치는 동적으로 조절되도록 구성되며 반면에 다른 예들에서 상기 이득 조절 장치는 영구적으로 조절되도록 구성된다.In some aspects, the gain adjustment device includes a plurality of switchable resistors and / or switchable capacitors. In other aspects, the gain adjustment device includes a switch for selecting at least one element that adjusts the gain of the electrical signal. In some instances, the gain adjustment device is configured to be dynamically adjusted, while in other instances the gain adjustment device is configured to be permanently adjusted.
이 실시예들 중 다른 것들에서, MEMS 마이크로폰의 민감도는 미리 정해진 주파수에서 측정된다. 상기 민감도를 받아들이기 어려울 때에, 상기 마이크로폰의 이득에 동적인 조절이 만들어진다. 이어서, 상기 마이크로폰의 민감도는 그 측정된 민감도가 받아들일 수 있는가의 여부를 판별하기 위해서 측정된다.In other of these embodiments, the sensitivity of the MEMS microphone is measured at a predetermined frequency. When the sensitivity is difficult to accept, a dynamic adjustment to the gain of the microphone is made. The sensitivity of the microphone is then measured to determine whether the measured sensitivity is acceptable.
이제 도 1, 도 2a, 도 2b 및 도 3을 참조하면, 동적인 또는 영구적인 이득을 제공하는 MEMS 마이크로폰 (100)의 한 예가 설명된다. 상기 마이크로폰 (100)은 MEMS 모터 (102) 그리고 이득 조절 장치 (104)를 포함한다. 상기 이득 조절 장치 (104)는 스위치 가능한 커패시터 (106), dc 바이어스 (108), 그리고 이득 스테이지 (110)를 포함한다. 상기 이득 스테이지 (110)는 증폭기 (111), 스위치 가능한 저항기들 (112), 입력 저항기 (114), 그리고 필터 커패시터 (116)를 포함한다. 감쇠 커패시터 (106)는 물론이며 상기 이득 스테이지 (110)의 컴포넌트들은 주문형 반도체 (application specific integrated circuit (ASIC)) (115)로 통합될 수 있을 것이다. 상기 ASIC (115) 그리고 MEMS 모터 (102)는 인쇄 회로 기판 (PCB) (117) 상으로 또는 상에 통합된다. 도 3에서 특별하게 보이는 것처럼, 다양한 패드들은 엘리먼트들 사이에서의 연결들을 만들기 위해서 사용되며 그리고 상기 마이크로폰 (100)을 외부 기기들로 또한 연결시키기 위해서 사용된다. 상기 dc 바이어스 (108)의 기능은 상기 MEMS 모터 (102)를 위한 dc 바이어스 전압을 제공하는 것이다. 도 2a는 병렬로 연결된 저항기들 (112)을 보여주며, 그리고 대안으로 도 2b는 직렬로 연결된 저항기들을 보여준다는 것이 인식될 것이다. 사용자는 원하는 특별한 구성 (도 2a 또는 도 2b)을 선택할 수 있다. Referring now to Figures 1, 2A, 2B, and 3, an example of a
상기 MEMS 모터 (102)는 진동판, 전하 플레이트 그리고 여기에서 더 이상 설명되지 않는 다른 엘리먼트들을 포함할 수 있을 것이다. 상기 MEMS 모터 (102)는 교류 전류 (AC) 소스 그리고 직렬로 전기적으로 연결된 커패시터들로 전기적으로 표현될 수 있다. 상기 MEMS 모터 (102)는 사운드 에너지를 수신하고 그리고 이 사운드 에너지를 전기적인 신호로 변환한다.The
증폭기 (111)는 어떤 연산 증폭기일 수 있다. 상기 스위치 가능한 커패시터 (106)는 (예를 들면, 스위치 (109)를 움직여서 (throwing)) 사용자에 의해서 수동으로 또는 컴퓨터에 의해서 자동적으로 상기 스위치 (109)를 작동시켜서 상기 회로에 포함될 수 있다. 일 예에서, 상기 커패시터 (106)가 상기 이동하는 모터에 의해서 생성된 교류 전위의 감쇠를 위해서 사용될 때에, 사용자는 커패시터 (106)의 값을 조절함으로써 원하는 감쇠를 달성할 수 있다. The amplifier 111 may be any operational amplifier. The
임의 개수의 스위치 가능한 커패시터들 (106)이 사용될 수 있을 것이며 그리고 이것들은 제공된 감쇠의 양을 변경하기 위해서 임의 조합으로 도 1, 도 2a, 그리고 도 2b의 회로 내에서 그리고 외부에서 스위치될 수 있을 것이다. 이런 면에서, 커패시터들 각각은 작동되면 상기 커패시터를 상기 회로에 위치시키는 연관된 스위치를 가진다. Any number of
다중의 커패시터들을 사용하는 예에서, (도 1, 도 2a 및 도 2b에서 보이는 것과 같은 하나의 커패시터 대신에) 3개의 커패시터들이 병렬로 사용된다면, 그러면 이 세 개의 커패시터들 모두는 회로 내부로 스위치될 수 있을 것이다; 대안으로, 이 세 개의 커패시터들 중 어느 두 개의 커패시터들은 임의 조합으로 상기 회로 내부로 스위치될 수 있을 것이며; 또는 다른 대안에서는 상기 커패시터들 중 어느 하나는 임의 조합으로 상기 회로에서 스위치될 수 있을 것이다. 또 다른 대안에서, 상기 세 개의 커패시터들 중 어느 것도 상기 회로 내부로 스위치되지 않을 수 있다. 그래서, VOUT에 인가된 감쇠의 양은 상기 회로 내부로 스위치된 커패시터들의 개수 및/또는 값들에 의존하여 동적으로 또는 영구적으로 조절될 수 있을 것이다. In the example of using multiple capacitors, if three capacitors are used in parallel (instead of one capacitor as shown in Figures 1, 2a and 2b), then all three of these capacitors are switched into the circuit You will be able; Alternatively, any two of the three capacitors may be switched into the circuit in any combination; Or alternatively any one of the capacitors may be switched in the circuit in any combination. In yet another alternative, none of the three capacitors may be switched into the circuit. Thus, the amount of attenuation applied to V OUT may be dynamically or permanently adjusted depending on the number and / or values of the capacitors switched into the circuit.
상기 스위치 가능한 저항기들 (112)은 필요한 이득 값에 종속되어 개별적으로 연결된 n 개의 저항기들의 조합이다. 이 개별 저항기들 중 하나 (또는 그 이상)의 저항기가 선택되어, 상기 이득이 필요한대로 조절될 수 있도록 한다. 상기 저항을 조절하는 것은 VOUT에서 상기 증폭기 (111)에 의해서 제공된 이득을 변경시킨다. 본 발명이 속한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자들에게 알려진 계산들을 통해서 원하는 이득을 얻기 위해서 (도 2a에서의) 병렬 저항기들의 조합 또는 (도 2b에서의) 직렬 저항기들의 조합 중 어느 하나를 이용하는 것이 가능하다.The switchable resistors 112 are a combination of n resistors that are individually connected depending on the required gain value. Resistors of one (or more) of these discrete resistors are selected to allow the gain to be adjusted as needed. Adjusting the resistance alters the gain provided by the amplifier 111 at V OUT . Using either a combination of parallel resistors (in FIG. 2A) or a combination of series resistors (in FIG. 2B) to obtain the desired gain through calculations known to those of ordinary skill in the art It is possible.
어떤 저항기 (112)도 사용자에 의해서 수동으로 또는 컴퓨터 또는 컴퓨터-유사한 기기에 의해서 자동적으로 도 1, 도 2a, 도 2b 및 도 3의 회로 (예를 들면, 이것들은 조정 가능한 전위차계 기기일 수 있다) 내부로 동적으로 또는 영구적으로 스위치될 수 있다. 예를 들면, 어떤 디지털 비트 패턴이 마이크로폰 (100)으로 입력될 수 있으며 그리고 이 비트 패턴을 기반으로 하여 상기 저항기들 (112) 중 개별적인 하나의 저항기는 그렇게 형성된 상기 회로 내부에 포함되도록 선택된다. 이 저항기의 값을 조절함으로써, 상기 이득의 양이 조절될 수 있다. 다른 예는 이득의 양을 동적으로 또는 영구적으로 조절하기 위해서 개별적인 스위치들을 가진 직렬 저항기들을 포함하며, 또는 개별적인 스위치들을 가진 병렬 저항기들을 조합한다 (예를 들면, XPYT 스위치들을 구비한 도 5에서 보이는 것과 같이 - 이 스위치에서 X는 폴 (pole)들의 개수이며/Y는 병렬 스위칭을 위해서 필요한 움직임 (throw)들의 개수이다). 도 2a의 회로에서, 상기 저항기들 (112)은 병렬이며 반면에 도 2b의 회로에서 상기 저항기들은 직렬이다.Any resistors 112 may be connected to the circuitry of Figures 1, 2A, 2B and 3 (e. G., These may be adjustable potentiometer devices) either manually by the user or automatically by a computer or computer- Lt; RTI ID = 0.0 > permanently < / RTI > For example, a certain digital bit pattern may be input to the
결국, (VOUT에서) 상기 마이크로폰의 민감도 값은 상기 커패시터 (106) 그리고/또는 저항기들 (112)에서의 스위칭에 의해서 조절된다. 상기 회로 내부로 스위치되도록 선택된 엘리먼트들의 특별한 조합은 측정된 민감도 그리고 원하는 최종 민감도 값에 종속된다. As a result, the sensitivity value of the microphone (at V OUT ) is regulated by the switching in the
도 1, 도 2a, 도 2b 및 도 3의 회로의 출력 전압 (VOUT)은 다음과 같다:The output voltage (V OUT ) of the circuit of Figures 1, 2A, 2B and 3 is:
[수학식 1][Equation 1]
((CMEMS)/((CMEMS + (CIN + CSW)))* VMEMS ((C MEMS ) / (C MEMS + (C IN + C SW ))) * V MEMS
이 경우에 CMEMS는 상기 MEMS 모터 (102)의 커패시턴스이며, CIN은 (상기 모터 외부에서 바라본) 상기 시스템의 기생 커패시턴스와 병렬인 상기 ASIC (115)의 커패시턴스와 같으며, 그리고 CSW은 상기 커패시터 (106)의 커패시턴스이다. 이 출력 전압이 계산될 수 있으며 그러면 20*log10(VOUT)이 획득될 수 있다는 것이 인식될 것이다. 이 최종 값은 민감도 S이다. CSW가 증가되면, [수학식 1]에서의 항목 (CIN + CSW)은 CSW의 증가된 기여분으로 인해서 더 이상 무시될 수 없으며 그리고 상기 출력 전압 (VOUT)은 점점 더 영향을 받는다는 것이 인식될 것이다. 일 예에서, -3 dB의 감쇠가 VOUT으로 제공되도록 CSW의 값이 선택된다. 다른 예시의 값들이 가능하다.In this case C MEMS is the capacitance of the MEMS motor (102), C IN were (the motor as seen from outside) equal to the capacitance of the parasitic capacitance in parallel with the ASIC (115) of the system, and C SW is the Is the capacitance of the
상기 스위치 가능한 커패시터 (106) 그리고 상기 저항기들 (112)을 도 1, 도2a, 도 2b 및 도 3의 회로들에 포함시키는 조절들을 결정하고 실행하기 위해서 다양한 접근 방식들이 사용될 수 있다는 것이 또한 이해될 것이다. 예를 들면, 마이크로폰은 테스트될 수 있을 것이며 그리고 상기 민감도가 측정되고/결정된 이후에 사용자는 상기 커패시터 (106) 및/또는 상기 저항기들 (112)을 (즉, 얼마나 많은 저항기들을) 상기 회로 내부로 수동으로 스위치해야 하는가의 여부를 결정할 수 있을 것이다. 반면에서, 상기 마이크로폰은 테스트될 수 있을 것이며 그리고 상기 민감도가 결정된 이후에, 그러면 컴퓨터 또는 컴퓨터-유사한 기기는 상기 커패시터 (106)에서 스위치하는가 그리고/또는 상기 저항기들 (112)을 (즉, 얼마나 많은 저항기들을) 상기 회로 내부로 스위치하는가의 여부를 자동적으로 결정할 수 있을 것이다. 어느 하나의 접근 방식을 이용하여, 최종 결정을 한 이후에, 선택된 커패시터/저항기들의 특별한 구성은, 예를 들면 영구적으로 이동 (throw)시키거나 또는 스위칭 세팅들 내에 번 (burn)함으로써, 상기 회로 내로 영구적으로 통합될 수 있을 것이다.It will also be appreciated that various approaches can be used to determine and implement adjustments to include the
일 예에서, 도 1, 도 2a, 도 2b 및 도 3의 시스템의 동작에서, 민감도를 위한 공칭 값이 X dBV/Pa 라고 가정한다. 상기 민감도 범위는 +/- 1 dB 여서, 민감도가 X-1 dBV/Pa 및 X+1 dBV/Pa 사이에 속한 파트는 받아들일 수 있다고 판정될 수 있도록 하는 것으로 또한 가정된다. 이 값들은 예시적인 것일 뿐이며 그리고 다른 값들이 가능하다는 것이 인식될 것이다.In one example, in the operation of the system of Figures 1, 2A, 2B and 3, assume that the nominal value for sensitivity is X dBV / Pa. It is also assumed that the sensitivity range is +/- 1 dB so that a part whose sensitivity falls between X-1 dBV / Pa and X + 1 dBV / Pa can be determined to be acceptable. It will be appreciated that these values are exemplary only and that other values are possible.
첫 번째 마이크로폰이 테스트될 수 있을 것이며, 그리고 하나의 예로 취하며, VOUT에서 상기 측정된 값은 X-.5 dBV/Pa 이다. 이 값이 상기 받아들일 수 있는 범위 내에 있기 때문에, 어떤 조절도 되지 않는다 (즉, 상기 커패시터 (106) 및 상기 저항기들 (112)은 상기 회로 내로 스위치되지 않는다). The first microphone may be tested and taken as an example, and the measured value at V OUT is X-.5 dBV / Pa. Because this value is within the acceptable range, no adjustment is made (i.e., the
다른 마이크로폰이 테스트되며 그리고 VOUT에서 상기 측정된 민감도 값은 X+1.5 dBV/Pa 이다. 인식될 것처럼, 이것은 상기 받아들일 수 있는 범위 내에 있지 않다. (-3 dB의 감쇠를 가진) 상기 커패시터 (106)는 상기 회로 내부로 스위치되며 그리고 그 결과는 X-2.5 dBV/Pa 이다. 이 값은, 그러나, 상기 받아들일 수 있는 범위 (이 예에서는 X-1 dBV/Pa 부터 X+1 dBV/Pa) 외에 여전히 존재하며, 그래서 X+1.5 dB의 이득을 제공하기 위해서 상기 저항기 (112)가 다음에 선택될 수 있도록 한다. 이 이득을 상기 회로에 추가하는 것은 X-1 dBV/Pa의 민감도를 생성하며, 이는 상기 원하는 범위 내에 있는 것이다.Another microphone is tested and at V OUT the measured sensitivity value is X + 1.5 dBV / Pa. As will be appreciated, this is not within the acceptable range. The capacitor 106 (with -3 dB of attenuation) is switched into the circuit and the result is X-2.5 dBV / Pa. This value, however, still exists in addition to the acceptable range (X-1 dBV / Pa to X + 1 dBV / Pa in this example), so that the resistor 112 ) Can be selected next. Adding this gain to the circuit produces a sensitivity of X-1 dBV / Pa, which is within the desired range.
여기에서 설명된 접근 방법들의 적용의 또 다른 예에서, 다른 마이크로폰이 테스트되며 그리고 VOUT에서의 그것의 측정된 결과는 X-2 dBV/Pa이다. 이 커패시터 (106)를 추가하는 것은 이 값을 줄일 것이며 (원하는 - XdBV/Pa로부터 이동시킨다), 그래서 상기 커패시터는 상기 회로에 포함되지 않는다 (즉, 회로 내로 스위치되지 않는다). 그러나, 상기 저항기들 (112)은 상기 회로 내로 스위치될 수 있어서 + 2dB의 이득을 제공하며 그리고 상기 민감도 값을 X-2 dBV/Pa 에서 X dBV/Pa로 변경한다. 여기에서 설명된 예들 중 어느 것에서, 상기 저항기들은 상기 회로에 증가하여 추가될 수 있다. 예를 들면 그리고 이 예를 취하면, 하나의 저항이 추가되면 .5 dB의 이득을 주고, 새로운 테스트가 수행되며, 그러면 VOUT에서 측정된 값이 상기 받아들일 수 있는 범위 내에 속할 때까지 상기 받아들일 수 있는 범위 내에 그 결과가 속할 것인가를 알기 위해서 다른 저항이 추가된다. In another example of application of the approaches described herein, another microphone is tested and its measured result at V OUT is X-2 dBV / Pa. Adding this
이제 도 4를 참조하면, 동적인 또는 영구적인 민감도 조절을 위한 접근 방법의 한 예가 설명된다. 이 특별한 예는 공칭 값들, 범위들, 감쇠들, 그리고/또는 이득들을 위한 특정 수치 값들을 포함한다는 것이 인식될 것이다. 그러나, 이 수치 값들은 예시적인 값들일 뿐이며 그리고 상이한 사용자들 또는 제조자들의 요구 사항들이나 필요성들에 적합하도록 변경될 수 있다. 도 4의 예는 도 1, 도 2, 및 도 3의 회로를 활용했다는 것이 또한 이해될 것이다.Referring now to FIG. 4, an example of an approach for dynamic or permanent sensitivity adjustment is described. It will be appreciated that this particular example includes specific numerical values for nominal values, ranges, attenuations, and / or gains. However, these numerical values are exemplary values only and may be varied to suit the requirements or needs of different users or manufacturers. It will also be appreciated that the example of FIG. 4 utilized the circuit of FIGS. 1, 2, and 3.
단계 402에서, 상기 마이크로폰의 민감도는 특정 주파수에서 테스트된다. 예를 들면, 1 kHz에서, 1 Pa = 1 N/m^2 의 사운드 에너지가 상기 마이크로폰에 인가될 수 있다.In step 402, the sensitivity of the microphone is tested at a particular frequency. For example, at 1 kHz, a sound energy of 1 Pa = 1 N / m ^ 2 may be applied to the microphone.
단계 404에서, 상기 민감도가 상기 공칭 민감도의 플러스 또는 마이너스 (+/-) 1 dB 라고 판별된다. 예를 들면, 상기 공칭 민감도가 X dBV/Pa 이면,상기 측정된 민감도가 X-1 dBV/Pa 및 X+1 dBV/Pa 사이 (즉, 상기 공칭 민감도 범위)에 있는가의 여부가 판별된다. 단계 404에서의 답변이 긍정적이면, 실행은 종결하고 그리고 그 파트는 받아들일 수 있다고 판단된다 (즉, 그것은 상기 받아들일 수 있는 민감도 범위 내에 속한 민감도를 가진다). 상기 대답이 부정적이면, 실행은 단계 406으로 계속된다.In step 404, the sensitivity is determined to be plus or minus (+/-) 1 dB of the nominal sensitivity. For example, if the nominal sensitivity is X dBV / Pa, it is determined whether the measured sensitivity is between X-1 dBV / Pa and X + 1 dBV / Pa (i.e., the nominal sensitivity range). If the answer at step 404 is positive, then execution is terminated and the part is judged acceptable (i.e., it has sensitivity within the acceptable range of sensitivity). If the answer is negative, execution continues to step 406. [
단계 406에서, 상기 측정된 민감도가 상기 공칭 민감도에 1 dB를 더한 것보다 더 큰가의 여부가 판별된다. 예를 들면, 상기 공칭 민감도가 X dBV/Pa 이라면, 상기 측정된 민감도가 X+1 dBV/Pa 보다 더 큰가의 여부가 판별된다. 그 대답이 긍정적이면, 그러면 실행은 단계 408로 계속하고 그리고 그 대답이 부정적이면, 실행은 아래에서 설명된 것처럼 단계 410에서 계속한다.In
단계 408에서, 상기 감쇠 커패시터는 상기 회로 내로 스위치된다. 일 예에서, 상기 감쇠 커패시터는 -3 dB의 이득을 제공할 수 있을 것이다. 본 예와 함께 계속하면, 단계 406에서 측정된 눈금이 X+2 dBV/Pa 였다면, 단계 408이 실행될 것이며 그리고 -3 dB의 감쇠가 상기 회로 내로 스위치되어 X-1 dBV/Pa의 민감도를 제공한다. In
단계 410에서, 이득 조절이 계산되며 그리고 상기 회로 내에 추가된 이득 조절기의 상기 저항기들은 원하는 최종 결과를 준다. 본 예에서 계속하면, 단계 408이 완료된 이후에 그리고 상기 이득이 이제 X-1 dBV/Pa 이었으며, 그러면 상기 이득 저항기들이 추가되어 +1 dB의 이득을 주어서 최종의 원하는 결과 X dBV/Pa를 획득하도록 한다. 상기 최종 결과는 정확하게 X dBV/Pa 는 아닐 수 있을 것이며 그리고 상기 저항기들의 값들이 주어지면 상기 최종 결과는 상기 공칭 값에 가능한 가깝게 다가갈 것이다. 그러면 제어는 단계 402로 돌아가며, 이 단계에서 다른 테스트가 수행되며 그리고 위에서 설명된 프로세스가 반복된다.In
다른 예에서, 상기 측정된 민감도가 공칭 더하기 1 dB보다 더 작으면, 단계 408은 실행되지 않으며 그리고 제어는 단계 410에서 계속한다. 예를 들면, 측정된 민감도가 X-3 dBV/Pa 였다면, 그러면 상기 커패시터는 상기 회로 내로 절대로 스위치 되지 않으며 그리고 상기 민감도를 X-3 dBV/Pa 로부터 상기 원하는 공칭 값 X dBV/Pa 으로 이동사키기 위해서 상기 저항기들만이 사용된다. In another example, if the measured sensitivity is less than the nominal plus 1 dB, then step 408 is not performed and control continues at
상기에서 언급된 조절들은 증가하는 것으로 만들어질 수 있을 것이라는 것이 인식될 것이다. 예를 들면, 상기 병렬 저항기 조합 중 하나의 저항이 추가될 수 있을 것이며, 상기 민감도가 범위 내에 있는가를 알기 위해서 새로운 테스트가 수행될 수 있을 것이며, 그러면 새로운 저항기가 병렬로 추가되며 그리고 상기 측정된 민감도가 상기 받아들일 수 있는 범위 내에 속할 때까지 계속된다. It will be appreciated that the adjustments mentioned above may be made by increasing. For example, one of the parallel resistor combinations could be added, and a new test could be performed to see if the sensitivity is within range, so that a new resistor is added in parallel and the measured sensitivity And continues until it falls within the acceptable range.
한 가지 모습에서, -Rf/Ri의 이득을 가진 표준의 반전 증폭기를 이용하여 조절 가능한 이득이 설립된다. 이는 도 2b에서 보이는 것처럼 직렬로 다중의 저항기들을 구비함으로써 수행될 수 있다 - 예를 들어 상기 사용이 세 개 스텝들의 이득 스테이지를 원하면, 그것들은 상기 이득을 제어하기 위해서 상기 스위치들에 의해서 제어된 세 개의 피드백 저항기들을 이용할 것이다. 각 저항은 특정 이득 값들을 위한 -Rf/Ri 의 비율을 제어하기 위해서 사용된 특정 값을 가질 것이다. 약 1+ Rf/Ri의 이득을 가진 비-반전 증폭기 스테이지가 마찬가지로 사용될 수 있다는 것에 유의해야만 한다. In one aspect, an adjustable gain is established using a standard inverting amplifier with a gain of -Rf / Ri. This can be done by having multiple resistors in series, as shown in FIG. 2b-for example, if the use desires a gain stage of three steps, they are controlled by the switches to control the gain Of feedback resistors. Each resistor will have a specific value used to control the ratio of -Rf / Ri for particular gain values. It should be noted that a non-inverting amplifier stage with a gain of about 1 + Rf / Ri can be used as well.
이제 도 5를 참조하면, 본 접근 방법들의 이득 제어 저항들을 위한 스위칭 배치의 다른 예가 설명된다. 도 5의 회로는 op-amp (502), 입력 저항기 (504), 바이어스 전압 (506) (VOUT), 그리고 3개 폴, 쌍투 스위치 (three pole, dual throw switch) (508)를 포함한다. 상기 스위치 (506)는 저항기들 (510, 512, 또는 516) 사이에서 선택한다. 이 저항기들 사이에서 선택하는 것은 조절 가능한 이득을 부여한다. Referring now to FIG. 5, another example of a switching arrangement for gain control resistors of these approaches is described. The circuit of FIG. 5 includes an op-
본 발명의 바람직한 실시예들은 본 발명을 수행하기 위해서 발명자들에게 알려진 최선 모드를 포함하여 여기에서 설명되었다. 상기 예시된 실시예들은 예시적인 것일 뿐이며, 그리고 본 발명의 범위를 제한하기는 것으로 여겨져서는 안된다는 것이 이해되어야만 한다. Preferred embodiments of the invention have been described herein, including the best mode known to the inventors for carrying out the invention. It is to be understood that the illustrated embodiments are illustrative only and are not to be construed as limiting the scope of the invention.
Claims (12)
적어도 진동판 그리고 전하 플레이트를 포함하며, 사운드 에너지를 수신하고 그리고 그 사운드 에너지를 전기적인 신호로 변환하도록 구성된, MEMS 모터;
입력단 및 출력단을 구비하며 그리고 상기 MEMS 모터에 연결된, 이득 조절 장치를 포함하며,
상기 이득 조절 장치는 상기 입력단에서 상기 MEMS 모터로부터 상기 전기적인 신호를 수신하고 그리고 그 전기적인 신호의 이득을 상기 이득 조절 장치의 상기 출력단에서 측정된 것으로 조절하도록 구성되며, 이득의 양은 상기 마이크로폰을 위해 유리한 민감도를 획득하도록 선택되는, 초소형 전자 기계적 마이크로폰.As a microelectromechanical (MEMS) microphone:
A MEMS motor comprising at least a vibrating plate and a charge plate, configured to receive the sound energy and convert the sound energy into an electrical signal;
A gain adjustment device having an input and an output and connected to the MEMS motor,
Wherein the gain adjustment device is configured to receive the electrical signal from the MEMS motor at the input and adjust the gain of the electrical signal to that measured at the output of the gain adjustment device, A microelectromechanical microphone selected to obtain favorable sensitivity.
상기 이득 조절 장치는 복수의 스위치 가능한 저항기들을 포함하는, 초소형 전자 기계적 마이크로폰.The method according to claim 1,
Wherein the gain adjustment device comprises a plurality of switchable resistors.
상기 이득 조절 장치는 복수의 스위치 가능한 커패시터들을 포함하는, 초소형 전자 기계적 마이크로폰.The method according to claim 1,
Wherein the gain adjustment device comprises a plurality of switchable capacitors.
상기 이득 조절 장치는 복수의 스위치 가능한 저항기들 및 복수의 스위치 가능한 커패시터들을 포함하는, 초소형 전자 기계적 마이크로폰.The method according to claim 1,
Wherein the gain adjustment device comprises a plurality of switchable resistors and a plurality of switchable capacitors.
상기 이득 조절 장치는 상기 전기적인 신호의 이득을 조절하는 적어도 하나의 엘리먼트를 선택하기 위한 스위치를 포함하는, 초소형 전자 기계적 마이크로폰.The method according to claim 1,
Wherein the gain adjustment device comprises a switch for selecting at least one element that adjusts the gain of the electrical signal.
상기 이득 조절 장치는 동적으로 조절되도록 구성된, 초소형 전자 기계적 마이크로폰.The method according to claim 1,
Wherein the gain adjustment device is configured to be dynamically adjusted.
상기 이득 조절 장치는 영구적으로 조절되도록 구성된, 초소형 전자 기계적 마이크로폰.The method according to claim 1,
Wherein the gain adjustment device is configured to be permanently adjusted.
미리 정해진 주파수에서 MEMS 마이크로폰의 민감도를 측정하는 단계;
상기 민감도를 받아들일 수 없을 때에, 상기 마이크로폰의 이득을 동적으로 조절하는 단계;
상기 측정된 민감도를 받아들일 수 있는가의 여부를 결정하기 위해서 상기 마이크로폰의 민감도를 이어서 조절하는 단계를 포함하는, MEMS 마이크로폰 조절 방법.A method of adjusting a MEMS microphone comprising:
Measuring the sensitivity of the MEMS microphone at a predetermined frequency;
Dynamically adjusting the gain of the microphone when the sensitivity is unacceptable;
And subsequently adjusting the sensitivity of the microphone to determine whether the measured sensitivity is acceptable.
상기 이득을 동적으로 조절하는 단계는 상기 마이크로폰의 이득을 조절하기 위해서 적어도 하나의 저항기를 선택하는 것을 포함하는, MEMS 마이크로폰 조절 방법.9. The method of claim 8,
Wherein the step of dynamically adjusting the gain comprises selecting at least one resistor to adjust the gain of the microphone.
상기 이득을 동적으로 조절하는 단계는 상기 마이크로폰의 이득을 조절하기 위해서 적어도 하나의 커패시터를 선택하는 것을 포함하는, MEMS 마이크로폰 조절 방법.9. The method of claim 8,
Wherein the step of dynamically adjusting the gain comprises selecting at least one capacitor to adjust the gain of the microphone.
상기 이득을 동적으로 조절하는 단계는 상기 마이크로폰의 이득을 조절하기 위해서 적어도 하나의 저항기 그리고 적어도 하나의 커패시터를 선택하는 것을 포함하는, MEMS 마이크로폰 조절 방법.9. The method of claim 8,
Wherein dynamically adjusting the gain comprises selecting at least one resistor and at least one capacitor to adjust the gain of the microphone.
상기 마이크로폰의 이득을 영구적으로 조절하는 단계를 더 포함하는, MEMS 마이크로폰 조절 방법.9. The method of claim 8,
≪ / RTI > further comprising: permanently adjusting the gain of the microphone.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201161524907P | 2011-08-18 | 2011-08-18 | |
US61/524,907 | 2011-08-18 | ||
PCT/US2012/051154 WO2013025914A2 (en) | 2011-08-18 | 2012-08-16 | Sensitivity adjustment apparatus and method for mems devices |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20140059242A true KR20140059242A (en) | 2014-05-15 |
Family
ID=47712685
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020147007069A KR20140059242A (en) | 2011-08-18 | 2012-08-16 | Sensitivity adjustment apparatus and method for mems devices |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9635460B2 (en) |
KR (1) | KR20140059242A (en) |
CN (2) | CN103858446A (en) |
WO (1) | WO2013025914A2 (en) |
Families Citing this family (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9148729B2 (en) * | 2012-09-25 | 2015-09-29 | Invensence, Inc. | Microphone with programmable frequency response |
KR20150087410A (en) | 2012-12-19 | 2015-07-29 | 노우레스 일렉트로닉스, 엘엘시 | Apparatus and method for high voltage I/O electro-static discharge protection |
US9128136B2 (en) | 2013-03-15 | 2015-09-08 | Infineon Technologies Ag | Apparatus and method for determining the sensitivity of a capacitive sensing device |
CN104168529B (en) * | 2013-05-17 | 2018-08-28 | 上海耐普微电子有限公司 | The micromachined microphones of multi-mode |
US9711166B2 (en) | 2013-05-23 | 2017-07-18 | Knowles Electronics, Llc | Decimation synchronization in a microphone |
US10028054B2 (en) * | 2013-10-21 | 2018-07-17 | Knowles Electronics, Llc | Apparatus and method for frequency detection |
US9712923B2 (en) | 2013-05-23 | 2017-07-18 | Knowles Electronics, Llc | VAD detection microphone and method of operating the same |
US10020008B2 (en) | 2013-05-23 | 2018-07-10 | Knowles Electronics, Llc | Microphone and corresponding digital interface |
US20140363001A1 (en) * | 2013-06-06 | 2014-12-11 | Fortemedia, Inc. | Method for calibrating performance of small array microphones |
US9414175B2 (en) | 2013-07-03 | 2016-08-09 | Robert Bosch Gmbh | Microphone test procedure |
US9502028B2 (en) | 2013-10-18 | 2016-11-22 | Knowles Electronics, Llc | Acoustic activity detection apparatus and method |
US9147397B2 (en) | 2013-10-29 | 2015-09-29 | Knowles Electronics, Llc | VAD detection apparatus and method of operating the same |
US9831844B2 (en) | 2014-09-19 | 2017-11-28 | Knowles Electronics, Llc | Digital microphone with adjustable gain control |
US9924288B2 (en) * | 2014-10-29 | 2018-03-20 | Invensense, Inc. | Blockage detection for a microelectromechanical systems sensor |
TW201640322A (en) | 2015-01-21 | 2016-11-16 | 諾爾斯電子公司 | Low power voice trigger for acoustic apparatus and method |
US10121472B2 (en) | 2015-02-13 | 2018-11-06 | Knowles Electronics, Llc | Audio buffer catch-up apparatus and method with two microphones |
US9478234B1 (en) | 2015-07-13 | 2016-10-25 | Knowles Electronics, Llc | Microphone apparatus and method with catch-up buffer |
DE102016104742A1 (en) * | 2016-03-15 | 2017-09-21 | Tdk Corporation | Method for calibrating a microphone and microphone |
CN105848061B (en) * | 2016-03-30 | 2021-04-13 | 联想(北京)有限公司 | Control method and electronic equipment |
CN109565630A (en) * | 2016-08-09 | 2019-04-02 | 哈曼国际工业有限公司 | Microphone and method for handling audio signal |
EP3855129B1 (en) | 2017-03-22 | 2023-10-25 | Knowles Electronics, LLC | Interface circuit for a capacitive sensor |
CN112449757B (en) * | 2018-08-08 | 2022-06-10 | 朝阳半导体技术江阴有限公司 | Capacitive MEMS microphone with built-in self-test |
CN110830863B (en) * | 2019-10-14 | 2022-07-01 | 歌尔股份有限公司 | Method for automatically adjusting sensitivity of earphone microphone and earphone |
CN111510844B (en) * | 2020-05-12 | 2021-09-24 | 无锡韦尔半导体有限公司 | Trimming device and trimming method of MEMS microphone |
US11975963B2 (en) | 2021-04-16 | 2024-05-07 | Knowles Electronics, Llc | Microelectromechanical systems (“MEMS”) device having a built-in self-test (“BIST”) and a method of application of a BIST to measure MEMS health |
Family Cites Families (56)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08331696A (en) * | 1995-05-31 | 1996-12-13 | Sony Corp | Automatic adjusting device for sensitivity of microphone |
JP4000217B2 (en) * | 1998-05-15 | 2007-10-31 | 株式会社オーディオテクニカ | Microphone |
WO2001069967A2 (en) * | 2000-03-15 | 2001-09-20 | Knowles Electronics, Llc | Acoustical and electrical switch for a directional microphone |
DE10160830A1 (en) | 2001-12-11 | 2003-06-26 | Infineon Technologies Ag | Micromechanical sensor comprises a counter element lying opposite a moving membrane over a hollow chamber and containing openings which are formed by slits |
EP1602260A2 (en) * | 2003-03-11 | 2005-12-07 | Knowles Electronics, Inc. | Transducer assembly with modifiable buffer circuit and method for adjusting thereof |
US7233679B2 (en) * | 2003-09-30 | 2007-06-19 | Motorola, Inc. | Microphone system for a communication device |
EP1714385A1 (en) * | 2004-02-09 | 2006-10-25 | Audioasics A/S | Digital microphone |
DE102004011149B3 (en) | 2004-03-08 | 2005-11-10 | Infineon Technologies Ag | Microphone and method of making a microphone |
JP4579778B2 (en) * | 2004-08-17 | 2010-11-10 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | Sensor power supply circuit and microphone unit using the same |
US7268006B2 (en) | 2004-12-30 | 2007-09-11 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Electronic device including a guest material within a layer and a process for forming the same |
US7929716B2 (en) * | 2005-01-06 | 2011-04-19 | Renesas Electronics Corporation | Voltage supply circuit, power supply circuit, microphone unit using the same, and microphone unit sensitivity adjustment method |
US7795695B2 (en) | 2005-01-27 | 2010-09-14 | Analog Devices, Inc. | Integrated microphone |
DE102005008511B4 (en) | 2005-02-24 | 2019-09-12 | Tdk Corporation | MEMS microphone |
US7825484B2 (en) | 2005-04-25 | 2010-11-02 | Analog Devices, Inc. | Micromachined microphone and multisensor and method for producing same |
CN101288337B (en) * | 2005-07-19 | 2012-11-21 | 美国亚德诺半导体公司 | Programmable microphone |
SG130158A1 (en) | 2005-08-20 | 2007-03-20 | Bse Co Ltd | Silicon based condenser microphone and packaging method for the same |
DE102005053767B4 (en) | 2005-11-10 | 2014-10-30 | Epcos Ag | MEMS microphone, method of manufacture and method of installation |
DE102005053765B4 (en) | 2005-11-10 | 2016-04-14 | Epcos Ag | MEMS package and method of manufacture |
TW200746868A (en) * | 2006-02-24 | 2007-12-16 | Yamaha Corp | Condenser microphone |
GB0605576D0 (en) | 2006-03-20 | 2006-04-26 | Oligon Ltd | MEMS device |
KR100722686B1 (en) | 2006-05-09 | 2007-05-30 | 주식회사 비에스이 | Silicon condenser microphone having additional back chamber and sound hole in pcb |
JP2007325057A (en) * | 2006-06-02 | 2007-12-13 | Rohm Co Ltd | Electronic volume device, electronic volume control method, and electronics using them |
ATE550886T1 (en) * | 2006-09-26 | 2012-04-15 | Epcos Pte Ltd | CALIBRATED MICROELECTROMECHANICAL MICROPHONE |
US8000789B2 (en) * | 2006-09-28 | 2011-08-16 | Medtronic, Inc. | Capacitive interface circuit for low power sensor system |
TW200847827A (en) | 2006-11-30 | 2008-12-01 | Analog Devices Inc | Microphone system with silicon microphone secured to package lid |
TWI327357B (en) | 2007-01-10 | 2010-07-11 | Advanced Semiconductor Eng | Mems microphone package and method thereof |
TWI323242B (en) | 2007-05-15 | 2010-04-11 | Ind Tech Res Inst | Package and packageing assembly of microelectromechanical system microphone |
TWM341025U (en) | 2008-01-10 | 2008-09-21 | Lingsen Precision Ind Ltd | Micro electro-mechanical microphone package structure |
US8059837B2 (en) * | 2008-05-15 | 2011-11-15 | Fortemedia, Inc. | Audio processing method and system |
JP2009284110A (en) * | 2008-05-20 | 2009-12-03 | Funai Electric Advanced Applied Technology Research Institute Inc | Voice input device and method of manufacturing the same, and information processing system |
JP5166117B2 (en) * | 2008-05-20 | 2013-03-21 | 株式会社船井電機新応用技術研究所 | Voice input device, manufacturing method thereof, and information processing system |
US8193596B2 (en) | 2008-09-03 | 2012-06-05 | Solid State System Co., Ltd. | Micro-electro-mechanical systems (MEMS) package |
US8351634B2 (en) | 2008-11-26 | 2013-01-08 | Analog Devices, Inc. | Side-ported MEMS microphone assembly |
US8325951B2 (en) | 2009-01-20 | 2012-12-04 | General Mems Corporation | Miniature MEMS condenser microphone packages and fabrication method thereof |
US8472648B2 (en) | 2009-01-20 | 2013-06-25 | General Mems Corporation | Miniature MEMS condenser microphone package and fabrication method thereof |
IT1396063B1 (en) * | 2009-03-31 | 2012-11-09 | St Microelectronics Rousset | POLARIZATION CIRCUIT FOR A MICROELETTROMECHANICAL ACOUSTIC TRANSDUCER AND ITS POLARIZATION METHOD |
CN201438743U (en) | 2009-05-15 | 2010-04-14 | 瑞声声学科技(常州)有限公司 | microphone |
US8625809B2 (en) * | 2009-05-20 | 2014-01-07 | Invensense, Inc. | Switchable attenuation circuit for MEMS microphone systems |
CN101651913A (en) | 2009-06-19 | 2010-02-17 | 瑞声声学科技(深圳)有限公司 | Microphone |
CN101651917A (en) | 2009-06-19 | 2010-02-17 | 瑞声声学科技(深圳)有限公司 | Capacitance microphone |
CN101621728B (en) * | 2009-06-25 | 2013-03-06 | 北京卓锐微技术有限公司 | Method and device for calibrating sensitivity of microphone |
CN101959106A (en) | 2009-07-16 | 2011-01-26 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | Packaging structure of microphone of micro electromechanical system and packaging method thereof |
US8687823B2 (en) | 2009-09-16 | 2014-04-01 | Knowles Electronics, Llc. | Microphone interface and method of operation |
CN101765047A (en) | 2009-09-28 | 2010-06-30 | 瑞声声学科技(深圳)有限公司 | Capacitance microphone and manufacturing method thereof |
US8265304B2 (en) * | 2009-12-09 | 2012-09-11 | Osborne Gary T | Microphone suitable for professional live performance |
US8831246B2 (en) * | 2009-12-14 | 2014-09-09 | Invensense, Inc. | MEMS microphone with programmable sensitivity |
US20130058506A1 (en) | 2011-07-12 | 2013-03-07 | Steven E. Boor | Microphone Buffer Circuit With Input Filter |
US9236837B2 (en) * | 2011-08-25 | 2016-01-12 | Infineon Technologies Ag | System and method for low distortion capacitive signal source amplifier |
US9059630B2 (en) | 2011-08-31 | 2015-06-16 | Knowles Electronics, Llc | High voltage multiplier for a microphone and method of manufacture |
US8995690B2 (en) * | 2011-11-28 | 2015-03-31 | Infineon Technologies Ag | Microphone and method for calibrating a microphone |
US8638249B2 (en) * | 2012-04-16 | 2014-01-28 | Infineon Technologies Ag | System and method for high input capacitive signal amplifier |
KR20150087410A (en) | 2012-12-19 | 2015-07-29 | 노우레스 일렉트로닉스, 엘엘시 | Apparatus and method for high voltage I/O electro-static discharge protection |
DE112014000440T5 (en) | 2013-01-15 | 2015-10-15 | Knowles Electronics, Llc | Telescopic operational amplifier with slew rate control |
US10020008B2 (en) | 2013-05-23 | 2018-07-10 | Knowles Electronics, Llc | Microphone and corresponding digital interface |
US9386370B2 (en) | 2013-09-04 | 2016-07-05 | Knowles Electronics, Llc | Slew rate control apparatus for digital microphones |
US20150256916A1 (en) | 2014-03-04 | 2015-09-10 | Knowles Electronics, Llc | Programmable Acoustic Device And Method For Programming The Same |
-
2012
- 2012-08-16 CN CN201280040182.4A patent/CN103858446A/en active Pending
- 2012-08-16 KR KR1020147007069A patent/KR20140059242A/en not_active Application Discontinuation
- 2012-08-16 US US13/586,999 patent/US9635460B2/en active Active
- 2012-08-16 CN CN201911116805.1A patent/CN110944269A/en active Pending
- 2012-08-16 WO PCT/US2012/051154 patent/WO2013025914A2/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110944269A (en) | 2020-03-31 |
WO2013025914A3 (en) | 2013-04-25 |
WO2013025914A2 (en) | 2013-02-21 |
US9635460B2 (en) | 2017-04-25 |
CN103858446A (en) | 2014-06-11 |
US20130044898A1 (en) | 2013-02-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR20140059242A (en) | Sensitivity adjustment apparatus and method for mems devices | |
US8223981B2 (en) | Wide dynamic range microphone | |
US20160134975A1 (en) | Microphone With Trimming | |
US8085952B2 (en) | Combination equalizer and calibrator circuit assembly for audio system | |
DK3207720T3 (en) | PROCEDURE TO OPERATE A HEARING SYSTEM AND HEARING SYSTEM | |
JP5290944B2 (en) | Method for determining plug type and plug determination circuit | |
CN113038341A (en) | Capacitive sensor assembly, operation method thereof and integrated circuit | |
CN110367997B (en) | Hearing test method and hearing test system | |
EP1847101A1 (en) | Audio device for improved sound reproduction | |
WO2018152003A1 (en) | System and method for calibrating microphone cut-off frequency | |
US8787606B2 (en) | Electronically compensated micro-speakers | |
EP2705672A1 (en) | Method for determining an impedance of an electroacoustic transducer and for operating an audio playback device | |
CN112040356B (en) | Microphone and loudspeaker integrated system | |
CN103856868B (en) | Hearing devices and associated method with analog filtering | |
EP2590434A1 (en) | Filter circuit | |
WO1994010819A1 (en) | Hearing aid with permanently adjusted frequency response | |
US10085095B2 (en) | Method of operating a hearing aid system and a hearing aid system | |
CN110403610B (en) | Hearing test system and method for judging reliability of hearing test | |
KR20070084422A (en) | Loudspeaker feedback | |
CN114762361A (en) | Bidirectional microphone system using a loudspeaker as one of the microphones | |
EP2874408B1 (en) | Loudspeaker polarity detector | |
CN110367998B (en) | Hearing test system and hearing test method | |
US20100316227A1 (en) | Method for determining a frequency response of a hearing apparatus and associated hearing apparatus | |
WO2017033260A1 (en) | Sound acquisition device, and sound acquisition method | |
US7715579B2 (en) | Tone control circuit for hearing aid and the like |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal |